关键词： 镁合金   增材制造   选区激光熔化   电弧增材制造   微观组织   力学性能  

摘要： 镁合金具有轻质、比强度高、阻尼减振、生物相容性好、体内可降解等优点,在航空航天、汽车轻量化、生物医疗等领域应用潜力巨大。然而传统的镁合金铸造成形和变形加工技术在制备一体化复杂结构件上具有一定的局限性,制约了镁合金在上述领域的应用普及。增材制造是一种根据三维模型数据逐层熔化沉积的先进技术,有望成为镁合金复杂构件制备的重要技术途径。本文概述了近年来增材制造镁合金的研究进展,重点对选区激光熔化(SLM)和电弧增材制造(WAAM)2种主要增材制造的工艺研发现状和影响因素、微观组织、力学性能及耐蚀行为进行分析与总结。研究表明,工艺优化后SLM和WAAM等技术均可获得致密度>99%的镁合金试件,并且能够获得与传统制造镁合金相当的力学性能和耐蚀性能,增材制造镁合金表现出极大的工程应用潜力。最后,从材料优化、工艺改进及性能评价等方面对增材制造在镁合金中的未来发展趋势与研究方向进行了总结与展望。

关键词： AZ31B镁合金   GTN损伤模型   镦粗成形   低应力三轴度   孔洞  

摘要： 镁合金在成形过程中极易产生开裂,精准的损伤预测可以为塑性成形工艺提供理论支撑。为此,基于含连续介质剪切损伤因子的Gurson-Tvergarrd-Needleman(GTN)损伤模型被应用于预测镁合金成形时的损伤演化,通过压缩试样的力-位移曲线标定了AZ31B镁合金的流动应力和剪切损伤参数,预测并验证了AZ31B镁合金在镦粗工艺下的表面损伤及开裂,扩展了模型对低应力三轴度下的成形工艺损伤预测的适用性。在此基础上,对AZ31B镁合金在受压条件下损伤成因、裂纹扩展进行了分析。结果表明,随着压缩位移的增加,镁合金侧面中心区域的切应力不断增加,在此作用下基体内部孔洞沿非垂直压缩方向伸长、聚合,最终形成宏观裂纹;镦粗后的试样侧面裂纹走向与垂直压缩方向所成角度范围为34°~46°,改进的GTN模型模拟结果为44°~54°,原始GTN模型模拟结果均呈90°;改进后的GTN模型可应用于预测镁合金在轧制、热冲压等工艺下的损伤演化行为,为后续工艺优化奠定基础。

关键词： 高强度   铸造镁合金   变形镁合金   超轻   稀土镁合金  

摘要： 追求更高强度的材料一直是结构材料研究人员的目标,尤其是轻质结构材料-镁合金,被誉为“21世纪最轻的结构合金”。低密度、高性能镁合金在各种技术应用中非常具有吸引力,特别是在镁合金中加入主要合金化元素后,其强度、塑性得到了极大提升,从而促进了不同合金体系的镁合金发展。本研究综述了铸造镁合金和变形镁合金的研究和发展现状。重点从合金体系、合金组成、制备工艺和力学性能等方面进行综述,旨在对未来设计强度更高、综合性能优异的镁合金提供参考。

关键词： 低固溶合金   高压熔点   第一性原理分子动力学   镁-铝合金   铝-镁合金   相似原子环境方法   固液共存法  

摘要： 以往虽然针对镁(Mg)、铝(Al)单质的高压熔化曲线开展了较多研究,但是对于Mg-Al和Al-Mg合金的高压熔化却鲜有报道。本工作结合固溶无序结构建模的相似原子环境(SAE)方法,以及熔点模拟的固液共存法,实现了低固溶合金高压熔点的第一性原理分子动力学模拟。在此基础上初步研究了2种低固溶Mg-Al和Al-Mg合金的高压熔点,这2种合金分别是AZ31B和LF6Al。计算发现,高压下LF6Al的熔化温度略低于Al的熔化温度,而AZ31B的熔化温度非常接近Mg的熔化温度。为后续深入研究组分变化对Mg-Al和Al-Mg合金高压熔点的影响规律奠定了基础。

关键词： 醋酸亮丙瑞林   聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球   Box-Behnken响应面法   药物稳定性   体外加速释放   生物相容性  

摘要： 目的 对醋酸亮丙瑞林聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球处方进行优化,以制备粒径较小,包封率较高的微球,并对其进行评价。方法 采用W1/O/W2乳化溶剂挥发法制备醋酸亮丙瑞林PLGA微球,以理论载药量、PVA体积分数、水油相比例为自变量,以粒径、包封率为响应指标,通过Box-Behnken响应面法优化处方,并对最优处方进行粒径、载药量、包封率、表面形态、药物稳定性、体外加速释放、生物相容性等评价。结果 微球最优处方参数为:理论载药量为7.59%,PVA体积分数为2%,水油比为200∶1。最优处方下得到的微球粒径为(20.81±1.34)μm,包封率为(95.88±1.56)%。扫面电镜显示微球呈球形,表面圆整,且孔道较多;高效液相色谱图和圆二色谱图显示微球具有良好的药物稳定性;体外加速释放结果显示药物以一级释药模型释放;HE染色结果显示微球具有良好的生物相容性。结论 通过Box-Behnken响应面法优化微球处方合理可行,所制备出的微球粒径较小,包封率较高,并具有良好的药物稳定性及生物相容性。

关键词： 糖尿病   金属有机框架   格列美脲   生物相容性  

摘要： 目的:采用金属有机框架(Metal-organic framework, MOF)载体负载格列美脲(Glimepiride, GM),构建口服纳米给药系统(MOF-GM),并进行降糖效果评价。方法:采用溶剂热合成法制备MOF载体,用纳米沉淀法负载GM构建MOF-GM,并对其形态、载药量、体外释放、生物相容性及降血糖效果进行评价。结果:成功制备MOF-GM,呈不规则球形,粒径约为70 nm,载药量约为0.1 g/g,体外累计释放量较GM明显提高。溶血实验表明MOF-GM生物相容性较好。药效学结果显示MOF-GM的降糖效果明显。结论:MOF-GM理化性质良好,是一种优良的口服降糖制剂,具有开发价值。

关键词： 多向压缩   ZK60镁合金   微观组织   耐腐蚀性能  

摘要： 为研究温度对铸态ZK60镁合金多向压缩过程中组织演变的影响,测试多向压缩后试样的电化学极化曲线,分析试样的腐蚀行为。结果表明:随着压缩温度的提升,试样晶粒得到一定程度的细化,且晶粒变得更加均匀;随着压缩温度的上升,合金的自腐蚀电流密度先上升后减小,400℃下晶粒充分破碎长大,试样的晶粒细化且均匀,表面可形成致密的氧化膜,析出相被破碎细化并回溶到基体中,微电偶腐蚀作用减弱,该温度下压缩试样自腐蚀电流密度最低。

关键词： MB15镁合金   Simufact模拟   模锻成形   力学性能  

摘要： 文章针对MB15镁合金模锻件强度性能偏低的问题,采用Simufact模拟软件对MB15镁合金模锻件锤锻和液压成形过程进行模拟,并采用3t空气锤和20MN液压机对该锻件进行生产,研究了锻造设备及工艺参数对该锻件力学性能的影响关系。结果表明,采用该方案锻造的MB15镁合金模锻件充型性良好无明显开裂现象。

关键词： 镁合金   金属有机骨架材料   亲水性   耐蚀性   抗菌性  

摘要： 通过水热合成法在AZ31B镁合金表面原位生成了Mg–Cu-MOF-74双金属有机骨架涂层。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)分析了涂层的表面形貌和组织结构,通过水接触角测量、电化学测试及抗菌试验研究了涂层的亲水性、耐蚀性和抗菌性。结果表明,相比于Mg-MOF-74涂层,Mg–Cu-MOF-74涂层的结构更致密,水接触角更高,耐蚀性更好。这说明Cu元素的掺杂能够在保持涂层较好亲水性的同时,有效提高其耐蚀性。Mg-MOF-74涂层和Mg–Cu-MOF-74涂层的抗菌率分别为90%和99%,说明Cu元素的掺杂有利于提高涂层的抗菌能力。

关键词： 复合材料应用   运动监测   天然资源   逾渗阈值   生物相容性   石墨烯   导电聚合物复合材料   可逆压缩  

摘要： 柔软且可拉伸的导电聚合物复合材料(CPC)受到广泛关注,因其可以弯曲、拉伸、扭曲和可逆压缩而不会产生物理破坏.这些复合材料应用于各种场合,例如,结构状况监测、人体运动监测、智能服装等等.已采用多种填料来制备CPC,如碳纳米管、石墨烯、石墨(GRP),炭黑(CB)、银粉和金粉.在各种填料中,GRP因其良好的导电性、导热性、生物相容性,源于高纵横比的低逾渗阈值、高抗压强度以及天然资源丰富且价格低廉,相比其他填料是有希望的候选材料.